Caracterización de la Brecha del Porma: procesos involucrados en su génesis y significado geológico (Formación Barcaliente, Carbonífero de la Zona Cantábrica)

Abstract

La Brecha del Porma (Reüther, 1977) es una unidad de brechas intraformacionales que se reconoce en buena parte de la Zona Cantábrica (Unidad Bodón-Ponga y parte de la Unidad de Somiedo) en la parte superior de la Formación Barcaliente (Carbonífero). Los autores que estudiaron esta unidad durante los años 70 y 80 interpretaban que tenía carácter sinsedimentario y propusieron varias hipótesis que explicaban la formación. Este Trabajo Fin de Master (TFM) pretende aportar nueva información que permita identificar los procesos que intervinieron en su formación, revisar las interpretaciones sobre su origen y establecer su edad relativa. Para ello se analizaron y cartografiaron sus límites y su relación con los estratos circundantes, se describió y caracterizo la textura de la brecha, la composición forma y tamaño de los fragmentos de caliza y la matriz que componen la brecha y las inclusiones sólidas que aparecen en cristales de cuarzo y calcita de reemplazamiento que afectan a la matriz. Los trabajos de campo se realizaron en 3 afloramientos de la rama Sur de la Zona Cantábrica situados en las Hoces de Valdeteja, el entorno del Embalse del Porma (León) y la localidad de Cuevas (Asturias). En las Hoces de Valdeteja y el Porma se tomaron imágenes de baja altitud con un dron DJI Phantom 4 para el estudio de la brecha. El procesado fotogramétrico de las imágenes tomadas en las Hoces de Valdeteja permitió generar una ortoimagen que fue utilizada como base para realizar una cartografía de la brecha a escala 1:1.000 en un área de 1 x 0,25 km. En este afloramiento también se tomaron medidas de la orientación de los planos de estratificación en fragmentos de estratos que forman la brecha, flancos de pliegues dentro de bloques de la brecha, en los estratos suprayacentes y pliegues asociados a cabalgamientos que fueron procesadas mediante Stereonet 9.5 (Allmendinger et al., 2012; Cardozo y Allmendinger, 2013). En la zona del Porma y en Cuevas se estudió la brecha en dos secciones de carretera llevándose a cabo un muestreo de la matriz para la preparación de láminas delgadas que se analizaron por microscopía de transmisión y microscopía electrónica de barrido (MEB). Los trabajos realizados muestran que la Brecha del Porma ocupa en todos los afloramientos la misma posición estratigráfica situándose su base sobre el intervalo de calizas mudstone con pseudomorfos de evaporitas, que ha sido reconocido en la parte superior de la Formación Barcaliente, y su techo a diferentes niveles estratigráficos del Miembro Señares o de la parte basal de la Formación Valdeteja. Su espesor varía entre 5 y 80 m. Tiene una base relativamente plana a escala cartográfica que consiste en un tránsito gradual desde las facies evaporíticas infrayacentes. Su techo generalmente es irregular y muestra chimeneas de escala métrica y decamétrica (hasta 80 m de altura y 60-65 m de ancho) en general normales a la estratificación. La brecha tiene normalmente una textura clastosoportada y está formada por fragmentos de estratos de calizas de dimensiones centimétricas a métricas, siendo frecuente la presencia hacia techo de fragmentos de estratos plegados de escala métrica o incluso decamétrica. Los fragmentos de caliza son angulosos y subangulosos y habitualmente tienen formas de paralelepípedo limitadas por superficies de estratificación y fracturas que forman un ángulo elevado con la estratificación. La parte inferior de la brecha está formada principalmente por fragmentos de calizas con pseudomorfos de evaporitas embebidos en una matriz formada por granos de calcita esparítica y fragmentos milimétricos a submilimétricos de calizas microesparíticas. En la parte superior los fragmentos de estratos corresponden predominantemente a calizas mudstone-wackestone bioclásticas y margosas, margas y, localmente areniscas, con microfacies similares a las del Miembro Señares. La matriz está formada por fragmentos submilimétricos y milimétricos generalmente subangulosos de calizas mudstone-wackestone y calizas margosas. En la mayoría de las muestras recogidas, tanto en la parte inferior como la superior de la brecha, se reconoció la presencia inclusiones de anhidrita (sulfato cálcico) en cristales de cuarzo y calcita formados por reemplazamiento de la matriz original mediante microscopía de transmisión, microscopía electrónica de barrido y microanálisis de espectrometría de dispersión de rayos X (EDS). Los datos obtenidos permiten determinar que la brecha se formó por brechificación de los estratos de caliza dentro de la pila sedimentaria después de la sedimentación y litificación casi completa de los estratos del Miembro Señares y de la parte inferior de la Formación Valdeteja y previamente a los procesos de dolomitización hidrotermal de edad Estefaniense-Pérmico Inferior. Este hecho junto con los rasgos observados permiten descartar que su origen este asociado a procesos sedimentarios de deslizamiento (Reüther, 1977, Hemleben y Reüther, 1980) o por procesos de disolución asociados a la acción de aguas meteóricas (González Lastra, 1978; Eichmuller, 1985, 1986). En cambio se han encontrado estructuras y rasgos de la brecha que sugieren la existencia de un flujo vertical que se dirige hacia el techo asociado a la movilización de evaporitas que han quedado preservadas como relictos en los producen reemplazamientos de cuarzo y calcita de la matriz de la brecha.